권호 표지

한국강구조학회 논문집 (Journal of Korean Society of Steel Construction) (Journal of Korean Society of Steel Construction)

한국강구조학회 (Korean Society of Steel Construction)

  • 격월간
  • /
  • 1226-363X(pISSN)
  • /
  • 2287-4054(eISSN)

과학기술표준분류

  • 건설/교통 ＞ 시설물안전/유지관리 기술

Aim & Scope

The Journal of Korean Society of Steel Construction is a representative journal of the KSSC and it has published technical papers covering a broad classification involving steel structural research and applications. The Journal was launched in 1989, and its abbreviated title is “J Korean Soc Steel Const”. The Journal aims to reach not only researchers, but also practicing engineers, designers and fabricators who will most likely benefit from the published research results. Contributions on research findings that are suitable for practical applications are especially welcome. The scope of the journal of the KSSC encompasses, but is not limited to, the following areas: stability, fatigue, non-linear behavior, dynamics, reliability, earthquake resistance, wind resistance, fire resistance, design codes, computer-aided analysis and design, optimization, connections, fabrications and maintenance of the building, bridge, off-shore structures, stadiums, transmission towers, marine vessels, storage tanks, pressure vessels, aerospace structures, and pipelines.

http://paper.kssc.or.kr KSCI KCI

제16권1호통권68호

  1. 박용명;조현준;황민오 1
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    본 논문에서는 수직 및 수평 브레이싱을 생략하고 I-형 거더를 가로보만으로 연결한 강합성 2-거더교에서 가로보의 적정 배치간격 및 소요 휨강성의 산정을 위한 연구를 수행하였다. 이를 위해 지간 40m의 단순교와 40+50+40m의 2차로 연속교를 예제교량으로 시산 설계하였다. 본 교량에 대해 중간가로보의 배치 간격과 휨강성을 매개변수로 하여 합성전 후 고정하중, 활하중, 풍하중 및 지진하중에 대한 해석을 수행하고 설계하중조합에 대한 응력 및 활하중 분배효과를 분석하였다. 한편, 강재 거더와 가로보의 격자구조에 대해 합성전 고정하중을 고려한 재료-기하 비선형해석으로부터 횡비틀림 좌굴강도를 평가하였다. 이상의 해석 결과를 토대로 지점부 및 중간가로보의 적정 배치 간격과 소요 휨강성을 제안하였다.
  2. 이성도;김필중;김규석 11
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    본 눈문은 C.F.T구조에서 폐단면인 각형강관기둥과 H형강보의 접합방법중의 하나인 외측형 다이아프램을 대상으로 한다. 본 연구에서의 내력평가는 기존의 단순인장형 접합부 실험결과를 기초로 항복선이론을 이용한 내력평가, 범용 유한요소해석 프로그램을 이용한 비선형 해석, 규준식 등을 통하여 수행되었다. 항복선이론은 수정된 K. Morita 역학모델을 이용하였고, 범용 유한요소해석프로그램은 Abaqus/Standard를 사용하였으며 비탄성 정역학적 유한요소해석을 하였다. 규준식에서의 최대내력 예측식은 장기하중에 대한 계수와 재질을 고려한 항복비를 적용하였으며, 규준식에서의 항복내력은 비충전형의 경우 2.6의 안전율을 갖는 값으로 하였고, 충전형의 경우 2.2의 안전율을 갖는 값으로 하였다. 연구결과, 본 연구에 사용된 기존의 단순인장형 접합부 내력평가는 항복선이론, 유한요소해석, 규준식을 통하여 모두 가능한 것으로 판단되며, 이들 중 규준식이 기존의 실험결과를 가장 과소평가하였다. 유한요소 해석결과에서의 내력과 변형모듈은 기존의 단순인장형 접합부 실험결과와 잘 일치하였다.
  3. 윤영묵;강문명;이말숙 21
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    본 연구에서는 다제약 설계변수를 갖는 비선형 문제를 무제약 최소화 문제로 전환하는 축차무제약 최소화기법(SUMT)과 효과적인 강골조의 2차비탄성해석 방법 중의 하나인 개선소성힌지해석 방법을 접목시킨 평면 강골조의 연속최적설계 모델 및 프로그램을 개발하였다. 최적설계를 위한 목적함수로는 강골조물을 구성하는 모든 부재의 중량 합을, 제약조건으로는 AISC-LRFD의 휨강도, 전단강도, 압축 및 인장강도, 국부좌굴 및 부재좌굴, 그리고 단면형상 등에 관한 설계기준을 사용하였다. 본 연구에서 개발한 연속최적설계 모델을 이용하여 여러 평면 강골조의 최적설계를 수행하였으며, 최적설계 견과로부터 개발한 연속최적설계 모델의 사용성, 타당성, 효율성 및 경제성 등을 검토하였다.
  4. 임성우;최광;장인화 33
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    SN 강재를 건축구조용으로 사용하기 위해서는 설계기준강도가 제정되어야 한다. 선행 연구로써, SN400B/490B 후판재로 재판한 SN400B/490B 원형강관과 SPAP235/325 및 SPAR295 각형강관의 물성을 평가하였다. SN400B/490B 후판재와 비교했을 때 STKN400B/490B 원형강관의 항복인장 및 인장강도는 상승하였지만, 제조 프로세스에 무관하게 STKN400B/490B 원형강관의 규격을 만족 하였다. 그러나 SPAP235/325 각형강관 모서리부에서의 항복인장 및 인장강도는 규격을 벗어났다. 이것은 SPAP235/325 각형강관 규격에서 정하고 있는 값이 모서리부에서의 값이 아니라 변에서의 값이기 때문이다. STKN490B 원형강관에 발생한 최대 인장잔류응력은 모재 항복강도 수준이며, 최대 압축잔류응력은 모재 항복강도의 40% 수준이었다. 또한 SPAP325 각형강관에 발생한 최대 인장잔류응력과 최대 압축잔류응력은 모두 모재 항복강도의 80% 수준이었다. 중심압축실험을 한 결과 STKN490B 원형강관의 좌굴강도는 제조 프로세스에 관계없이 별 차이를 보이지 않았다. 그러나 각형강관의 경우는 SPAP325 각형강관이 SN490B로 built-up한 각형강관보다 좌굴강도가 높게 나타났다.
  5. 임성우;김종성;장인화 43
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    건축물이 초고층화 및 장스팬화 됨에 따라 일반 구조용 강재에 비해서 강도도 높고, 판의 두께도 두꺼워지고, 성능도 우수한 신강종이 요구된다. TMC 강재는 내진성능이 우수하며, 용접성이 뛰어나고, 판두께가 뚜꺼워도 설계기준강도를 저감할 필요가 없기 때문에 건축구조물에 널리 사용된다. 그러나 대구경 후육강관에 TMC 강재를 사용하기 위해서는 2차 가공으로 인한 물성 변화가 건축구조물 안정성에 영향을 미치는가를 검토해야 한다. 본 연구에서는 SAW로 용접한 SM520TMC 강관의 물성 열화도를 평가하였다. 이때 실험변수로는 강관 제조 프로세스와 강종으로 하였다. 실험결과 강관을 롤 벤딩이나 프레스 성형으로 제관하든지 또는 강종이 국산 SM620TMC이냐 일본산 SM520TMC 이든지에 상관없이 항복강도와 인장강도는 증가하였고, 연신율은 저하하였다.
  6. 전재만;현자영;이재홍 51
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    본 논문에서는 냉간성형 ㄷ 형강보에 대해 국부좌굴을 고려한 휨해석을 하였다. 유한요소법을 이용하여 주어진 하중 상태에서의 응력을 구한후 국부좌굴 효과를 고려하기 위해규준에서 주어진 유효폭 개념을 이용하여 유효 단면적을 결정하였으며, 결정된 유효 단면적으로부터 응력을 계산 하였다. x축에 대한 휨응력 뿐 아니라 y축에 대한 휨응력과 뒤틀림 응력값을 고려하였으며, 이를 하중이 전단중심에 작용하는 경우와 도심에 작용하는 두가지의 경우에 대하여 연구를 수행하였다. 연구 결과는 하중-처짐 곡선으로 나타내었다.
  7. 이동식;오순택 61
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    우리나라에서는 생산되는 I형강을 대상으로 비탄성 휨-뒤틀림 좌굴에 대하여 연구하였으며 잔류응력은 다항식형과 단순형으로 고려하였다. 또한 웨브의 면의 뒤틀림이 구속된 보의 비탄성 휨-비틀림 좌굴에 대해서도 알아보았다. 해석결과를 강구조편람의 허용 휨응력과 비교하였다. 균일한 휨을 받는 보의 경우는 비탄성 휨-비틀림 좌굴이 중요한 큰 영향을 미치지 않았으나, 중간 브레이싱이 없는 단지간 및 중지간보의 경우 강구조편람에 의한 설계는 과설계가 됨을 알 수 있었다.
  8. 김주명;이규원 73
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    파랑에 의해 발생하는 해양구조물의 진동을 억제하기 위해 동조질량감쇠기(Tuned Mass Damper, TMD)를 적용하여 그 효과를 분석하였다. 해양구조물의 운동방정식에 포함된 파랑-구조물 상호작용에 의한 비선형성을 선형화한 경우의 오차와 TMD설계시 선형방정식을 사용한 경우 발생할 수 있는 현상을 분석하였다. TMD설치 전후의 제진효과 분석에서는 주기를 달리한 규칙파에 의한 성능과, 유의파가 서로다른 불규칙파에 의한 성능을 동시에 분석하였다. 규칙파에 의한 해석결과 입사파의 주기가 구조물의 첫 번째 고유주기와 근접한 경우 제진효과가 뛰어났으며 주기가 더 짧거나 더 긴 경우는 제진효과가 감소하였다. 불규칙파에 의한 해석결과는 유의파가 상대적으로 작아 구조물의 고유주기 성분이 많이 포함된 파랑에 대한 제진효과가 뛰어나고, 유의파가 커서 구조물의 고유주기 보다 큰 성분이 많이 포함된 파랑에서는 제진효과를 발견할 수 없었다. 따라서, 해양구조물에 TMD를 적용할 때는 파고가 작은 상시 내습 파랑에 대한 제진효과를 볼 수 있으며 이는 상시 진동제어를 통한 피로수명 확보에 큰 도움이 될 것으로 예상된다.
  9. 신영재;권경문;윤종학;유영찬;이주형 81
    PDF KSCI
    구조물과 같은 아치의 진동해석은 많은 산업분야에서 다양하게 적용되기 때문에 공학적 문제에 중요한 주제이다. 특히 변화하는 단면형상을 가지는 아치는 질량이나 강도를 최적화 하거나 특별한 구조물이나 요구조건들을 만족하기 위해서 폭넓게 사용되어 진다. 최근에는 일반화 미분구적법(GDQM)이나 미분변환법(DTM)은 각각 Shu와 Zou에 의해서 제안이 되었다. 연구에서는 변화하는 단면형상을 가지는 아치의 진동해석이 일반화 미분구적법과 미분변환법을 적용하였다. 변화하는 단면형상을 가지는 아치에 대하여 지배방정식이 유도되어졌으며, 미분변환과 일반화 미분구적법의 개념이 간단히 소개되었다. 변화하는 단면형상을 가지는 아치의 무차원화된 고유진동수가 다양한 경계조건에 대해서 구해졌으며, 이러한 방법들에 의해서 얻어지는 결과들은 선행연구와 비교 되어졌다. 일반화 미분구적법과 미분변환법은 변화하는 단면형상을 가지는 아치의 진동문제를 해석함에 있어서 빠른 수렴, 정확도, 효율성, 유효성을 보인다.
  10. 이명재;김철환;이승준;김원기;김희동 91
    PDF KSCI
    본 연구는 철골조 초고층 아파트에 있어서 주거부분의 충고를 낮추기 위한 새로운 보-슬래브 구조시스템 개발을 위하여 제안되어진 합성보에 대해서 역학적 성능 및 구조적인 검토를 실험적으로 고찰하여 그 타당성을 확인하고 구조설계의 지침을 제시하고자 하는 것이다. 이상과 같은 연구목적을 달성하기 위해서 제안된 아파트의 기준층 구조평면에 근거하여 본 연구의 대상이 되는 9.8m 스팬의 보를 대상으로 구조재료실험, 합성보의 균등 흼실험, 합성보의 중앙집중 재하실험, 휨 전단 가력실험, 그리고 전단 가력실험 등을 진행하였다. 실험결과로부터 상플랜지에 스터드 커넥터를 대한건축학회 강구조계산규준의 합성보 설계 규정에 따라 정상적으로 배치하고 슬래브의 상부 철근을 정상배근하면 충분한 구조적 성능을 발휘할 수 있음을 확인하였다.
  11. 구본율;강문명;강성덕 103
    PDF KSCI
    본 연구는 예측된 균등한 온도 상승시 하중비, 하중상태, 지지조건의 주요변수를 고려한 H-형강보의 국부좌굴에 관한 것이다. 고온시 재료의 물리적 특성은 EC3 Part 1.2에 따랐으며, 철골 보의 판 국부 좌굴은 철판의 판폭두께비의 임계응력 또는 항복응력에 지배되는 것으로 나타났다. 균등한 열을 받는 철골 보의 국부좌굴은 한계상태 설계법에서 응력과 모멘트비로 평가하였다.
  12. 김영주;채영석;신경재;오영석;문태섭 113
    PDF KSCI
    T-스티프너로 보강한 모멘트 접합부의 실대형 실험이 수행되었다. 극심한 반복하중하에서 접합부의 변형모멘트 저항능력을 높이기 위해서 T-스티프너의 수직 및 수평요소로 보강하였다. 본 연구에서는 모두 5개의 실험체에 대한 실험을 수행하였는데, 접합부를 구성함에 있어서 CFT기둥 (${\boxe}-500{\times}500{\times}12$)과 H형강보 ($H-506{\times}201{\times}11{\times}19$)를 사용하였다. 접합부의 변형능력을 향상시키기 위해 RBS 상세(Dog-bone)와 수평요소 홀(HEH) 상세를 조합했다. 실험결과 RBS와 HEH 상세를 가진 실험체는, VE가 취성파단한 실험체를 제외하면, 모두 우수한 내진성능을 보였다. 또한, 모든 접합부의 최대내력은, 보의 실제의 항복하중을 사용한 값으로 구한 전소성모멘트를 적어도 15%에서 많게는 36%정도로 상회하였다.
  13. 임연수;최병한;이규원 123
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    본 연구에서는 효율적인 형상최적화를 위해 다단계 분할기법으로 트러스 구조물의 형상 최적화를 시도하였다. 1단계에서는 단면적을 설계변수로 하여 중량, 또는 체적을 목적함수로 하고 다하중 재하조건 하의 거동제약조건과 부가적인 제약조건을 고려하여 비선형 최적화 문제를 형성한다. 이 비선형 계획문제를 축차 선형계획 문제로 변환하여 개선된 허용방향법으로 최적화하였다. 이때 필요한 도함수는 다른 연구와 달리 효율적이라고 알려진 거동공간법으로 구하였고, 최적화 과정 중 이를 이용하여 부재력를 근사화 함으로써 계산의 효율성을 높였다. 2단계에서는 형상 설계변수만을 고려한 무제약 최적화 문제로 형성한 후 일방향 탐사기법을 적용하여 형상을 최적화하였다. 이와 같이 구성된 본 연구의 알고리즘을 몇 가지 트러스 구조물에 적용하여 본 알고리즘의 적용성과 효율성 및 타당성을 증명하였다.
  14. 배두병;정대준 135
    PDF KSCI
    현대 교량이 연속화, 장대화되어 가는 추세에 따라 강-콘크리트 합성거더교의 내구성 및 안전성 확보를 위해 콘크리트의 건조수축과 크리프 등 장기거동에 의한 영향이 정확히 평가 산정되어야 한다. 그러나, 현 도로교 설계기준에 주어진 최종 건조수축 변형률은 $180^{1\;2}$인데 이는 실험적 연구 등을 통해서 밝혀진 값보다 현저히 작은 값으로 여러 시공사례에서 문제점이 발견되고 있는 등 건조수축에 의한 영향이 과소평가 되고 있어 이에 대한 수정이 필요한 시점에 있다. 이에 본 논문에서는 바닥판으로 콘크리트 슬래브를 적용한 플레이트 거더교 박스 거더교, 플리플렉스빔교를 대상으로 콘크리트 구조설계기준에 제시된 건조수축 및 크리프에 대한 규정을 적용하여 시간단계별 비선형 해석을 수행하였고, 얻어진 결과를 도로교 설계기준에 따라 산정된 값들과 비교 분석하여, 최종적으로 비선형 해석의 결과와 동일한 응력을 발생시키는 선형등가 건조수축 변형률을 산정하였다. 그 결과 도로교 설계기준에서 제시한 $180^{1\;2}$ 보다 대략 2배의 값을 적용하는 것이 실제의 건조수축의 영향을 반영하는 것으로 나타났다.
  15. 최은수;전준창 145
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    기존교량의 내진성능개선 및 신설교량의 지진보호에 납-고무 베어링은 좋은 효과를 보여주고 있다. 그러나 납-고무 베어링은 사용상에 있어 문제점이 있으며, 이를 개선하기 위하여 형상기억합금(shape memory alloy)을 이용한 면진장치를 본 연구에서 제시하였다. 3경간 연속 고속도로 강교량의 지진해석을 통하여 납-고무베어링과 고무베어링 및 형상기억합금 와이어와의 조합 면진장치의 지진거동을 비교하였다. 해석결과 형상기억합금 와이어+고무베어링 시스템이 납-고무베어링과 거의 유사한 거동을 보여주었으며, 특히 제시된 면진장치는 상대변위의 제어 및 잔류변형에 있어 기존의 납-고무 베어링에 비해 성능이 우수했다.
  16. 이동식;오순택 155
    PDF KSCI
    각각 집중하중과 등분포하중을 받는 단순보의 비탄성 횡-비틀림 좌굴에 대하여 연구하였다. 잔류응력을 단순형과 다항식형으로 하여 line-type 유한요소법으로 해석하였다. 잔류응력의 형태는 플랜지에서는 4차 곡선으로 웨브에서는 2차 곡선으로 가정하였다. 우리나라에서 생산되는 4종류의 I형강에 대하여 비탄성 횡-비틀림 좌굴에 대하여 해석한 후 결과를 강구조편람의 내용과 비교하였다. 해석결과로부터 강구조 편람에 의한 설계는 주보에 보조보가 있는 경우나 없는 경우 모두 전반적으로 과설계임을 알 수 있었다.
  17. 김상섭;이도형;함정태;김규석 169
    PDF KSCI
    강구조 기둥-보 접합부에 대한 연구는 그동안 국내외에서 오랜 기간 연구가 진행되어 내진성능 및 집합부의 강도를 개선시킬 수 있는 많은 접합 디테일이 개발되어 사용 중에 있으나, 현재 국내에서는 시공성을 고려하여 기존의 브라켓 형식의 접합부를 선호하고 있다. 본 연구에서는 약축 접합부의 연성적인 거동을 확보하면서 시공이 편리한 기둥-보 접합부를 실험과 이론해석을 통해 개발함으로써 철골구조시스템이 중저층 건물에도 사용할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. 또한 약축에 대한 기둥-보 접합부의 구조설계 및 시공에 필요한 기초 자료를 제시하고자 한다.